城市集中供热系统的供热调节技术研究

张斌

（太原市热力集团有限责任公司城西供热分公司，山西太原 030000）

0 引言

目前，我国城市供热的方式以集中供热为主，在热水供暖系统中，为了能够进一步增强供热效果，首先需要做好的工作内容就是针对现有的供热系统进行更具高效性的技术调节，使城市供热成效能够实现阶段性提升，期间对于供热经济性的考量也不能忽视。但是，在当前的城市集中供热系统运行中，对于供热调节技术的运用还存在较多的不足之处，导致实际的供热效果并未达到预期标准，从而降低城市居民的供热质量。鉴于此，针对城市集中供热系统的供热调节技术这一内容进行深入研究具有重要现实意义。

1 供热调节的相关发展情况

目前，西方国家的集中供热技术已比较成熟，逐步实现温度的自动调控。热网及换热站运行参数的监测在中央控制室进行；系统的变流量运行是通过最不利用户的压差控制和流量的变频调节来实现的[1]。目前，我国集中供热系统的调整主要采用对热源进行质调节的方法。由于末端建筑的种类繁多，这种调整方法很难确定适当的控制策略[2]。我国的供热系统运行所用的监控系统还需完善，根据用热量或室外空气温度的变化进行设备和调控的模式也相对不精确，大流量小温差的现象是普遍存在的，因此热力管网的水力失调、供热系统输送效率低以及供热系统能量浪费的问题也比较严重[3]。

2 供热调节方面存在的问题

在进行城市集中供热系统分析期间能够发现，虽然我国在城市供热水平提高方面已经初步取得成效，但是在实际的供热系统运行中，仍旧存在较多的供热调节成效不佳问题，造成热能源利用率下降，主要原因在于城市集中供热系统的设计供热调度方面有很大的缺点[4]。具体体现在以下几点：①冷热不均，城市中部分区域的室内供热温度很低，同时也存在部分区域的供热温度过高现象，形成高负荷供热，此种高耗能现象主要因为供热调节的不足导致的[5]；②现代化设备技术不够普及，在某些地区，传统的燃煤锅炉加热方法仍用于城市集中供热管理中，靠人为手动调节阀门，不够精准、调节速度慢、效率低，最终影响供热质量。

3 集中供热系统的供热调节技术

3.1 用户自行调控技术

城市集中供热系统中，用户、热源、热网三者均属于整个系统中的重要构成部分，可以认为正是这三部分的构成，形成了城市集中供热整个体系。基于此认识，在城市集中供热管理中，安装相应的双通阀在用户的供暖系统中来调节散热器。为了进一步实现供热节能，可以从热用户本身出发，从自身的供热结构进行调整，借助不同用户入口方案的设置，将供热系统中的室内管网充分与一次、二次热网分离开来[6]。但此过程中，需要确保两个系统之间分别使用不同的流量模式，且两个模式之间需要保持各自的独立性，其中室内管网的运行方式需要以变流量为主，而一次、二次热网的运行方式需要以恒流量为主，力求达到城市集中供热节能效果增强的目的。

3.2 热源与热网调节技术

当城市供热用户完成上述配置调节工作之后，用户可初步完成供热系统的自主调节工作。但是，为了能够进一步提高城市集中供热系统的运行质量，还需做好热源与热网的调节技术工作，有必要预测热源位置的实际负荷状态，经过研究，热源位置的负荷预测包含以下几点：

3.2.1 循环泵转速稳定时的预测

当城市用户在供热期间所使用的热流量整体处于比较稳定的状态时，能够表明城市集中供热系统中的循环泵转速也呈现比较稳定的状态，同时在平衡性方面也较为良好。进行热源系统的调节时，应该同步做好相应的质调节工作，并针对系统的出口位置所涉及的相关参数进行更详细的了解和分析，并将其作为系统调节的参考。详细的系统调节工作需要针对热源的供水温度以及回水温度进行预测，但在预测期间，需要做好以下几方面的统计工作：①热网的回水流量以及供水流量；②外界环境温度、回水温度、供水温度。随后，需根据所统计的资料对城市集中供热系统的整体温度加以调节，并将此调节工作的执行结果应用到后续供水温度、回水温度的预测过程，最后按照所得出的城市集中供热系统的整体温度情况，展开更具体的细节调节工作。

3.2.2 循环泵转速不稳定时预测

在城市集中供热系统运行过程中，进行流量变化形式的选择时，若选用输热模式，此种模式应用下，能够在极大程度上为供热系统的运行节省流量，期间，当供热的流程变化范围过大时，应该立即通过对循环泵的调节实现供热系统的变频调节。通过对调节的供热成效进行观察能够发现，这种调节技术的应用对城市集中供热的节能目的有显著的提升，此类系统调节方式的使用，在一定程度上体现了热源的“质”与“量”之间进行了配合性的调节。在整个城市集中供热系统运行中，能够有效实现能耗控制并进一步促使能耗降低至最低标准，首先需要做好的工作就是对供热区域范围的热用户进行相关参数的调查，并在供热区域内对用户进行热需求量调查时，充分将各项参数应用到其中作为供热参考[7]。在此期间，进行城市集中供热的预测时，应该全面做好供水压力、回水压力以及供水温度、回水温度的预测工作，在掌握实际供热数据的基础上，在城市集中供热系统的运行中使反馈调节技术得到充分的应用。在整个系统的调整过程中，技术人员还需要使用循环泵对控制的相关参数进行反馈调整，以实现城市集中供热系统运行质量的持续优化。

3.2.3 质调节

进行城市集中供热系统的质调节时，通常需要与外部空间环境的温度之间构建起关联性，换言之，质调节工作开展的依据应以外部整体环境为主，期间，必须根据城市外部环境的温度变化，准确调节集中供暖系统中锅炉内部燃烧工作。为了有效调节集中供热锅炉的水体温度，就必须同步做好整个集中供热系统中的实际循环水量能够满足供热需求。例如，当城市环境温度已经低于-20℃，那么集中供热系统的供水温度就需要高于90℃；当城市环境温度从低于-20℃回升至-10℃时，可以酌情针对集中供热系统中的供水温度进行降低调节，同时出水的温度也需随之进行调节，具体调节温度需结合实际供热面积、供热流量指导供回水温度。通过对上述供热调节技术的应用能够发现，在城市外部空间的温度不断攀升时，集中供暖系统的供水温度和回水温度可以相应降低。可以看出，质调节模式技术的应用可以有效地针对城市集中供热系统中循环水流量的整体稳定性，同时凸显出卓越的调节作用。与此同时，质调节技术的运用对于供热系统中循环泵的功率并不会产生不良影响，值得在城市集中供热系统运行中加以应用和推广。

3.2.4 变频调速技术

在换热站初装设备时主要是按设计满负荷进行设备选型，之前的工频循环泵无论面积大小，全部为额定输出，造成流量大、能源浪费。变频技术主要是循环泵通过变频器控制，通过控制频率达到循环泵电机转动速度，根据实际供热面积、供回水温差匹配单面积供热流量。根据用户的整体负荷变化，供暖的初始和最终供暖期以及严寒期的室外环境温度变化，对于水泵驱动电机输入频率进行调节，从而对于水泵流量进行必要的调节，并且减少水泵输送过程中的整体动力。

3.2.5 阶段性调节

阶段性调节主要是通过外部温度的波动来调整循环泵的流量。最重要的是保持供水和回水温度的整体稳定性。如果仅使用普通的循环泵，则流量相对稳定并且难以调节。因此，我们可以选择分阶段调整流量，如果目标环境温度下降，则需要增加加热流量。相反，有必要减少降低供暖的整体流量以确保每个阶段的网络流量处于相对平衡的值。

3.3 其他技术

除上述技术应用以外，还存在下面几种技术类型，具体如下：①自动化调节技术，例如可在管网中安装电动智能调节阀、温度传感器，通过远传数据实现对电动调节阀的开度调节，从而达到全网平衡；②在供热范围内住户室内安装温控面板，进行控温设置，根据室内温度进行阀门、设备的联动调节，借此达到供热管理成效。

4 结束语

通过对全文内容进行综合分析能够得出，在城市冬季供热过程中，集中供热工作的执行，属于城市居民供热服务体系中的重要构成部分，而要确保该工作的开展能够充分满足用户实际供暖需求，同时提升集中供热系统运行的高效性和节能性，就必须做好当前的供热调节技术的应用工作，灵活选择调节方式，达到节能降耗的目的，从而提高城市集中供热系统运行质量。